LES FOCUS TECHNIQUES DE L’INGÉNIEUR IMPRESSION 3D EST-ELLE ÉCOLOGIQUE ? mars /

LES FOCUS TECHNIQUES DE L’INGÉNIEUR IMPRESSION 3D EST-ELLE ÉCOLOGIQUE ? mars / 2018 SOMMAIRE 2 INTRODUCTION 3 DÉVELOPPEMENT DURABLE ET IMPRESSION 3D 4 • L'IMPRESSION 3D EST-ELLE ÉCOLOGIQUE ? 4 • L'IMPRESSION 3D S'INVITE DANS TOUS LES SECTEURS 5 • L'ÉCO-CONCEPTION AU SERVICE DE L'IMPRESSION 3D 7 • QUELS MATÉRIAUX POUR QUELLES APPLICATIONS ? 9 • L'IMPRESSION DE PIÈCES DÉTACHÉES CHERCHE SON MODÈLE 11 • IMPRESSION 3D : UNE INNOVATION DE TAILLE 13 POUR ALLER PLUS LOIN 14 • INFOGRAPHIE : IMPRESSION 3D ET DÉVELOPPEMENT DURABLE 14 • LES QUASI-CRISTAUX, AU SERVICE DE L'IMPRESSION 3D 15 • LA PLASTURGIE S'APPROPRIE LA QUESTION DE L'IMPRESSION 3D 17 • STRATI EST LA PREMIÈRE VOITURE FABRIQUÉE EN IMPRESSION 3D 19 SOMMAIRE L'avènement de l'impression 3D dans l'industrie oblige à repenser les modes de fabrication et de production. Recyclage, production à l'unité, obsolescence programmée, matériaux utilisés, éco-conception... Dans quelle mesure ce nouveau mode de production est-il plus durable ? INTRODUCTION Plus de contenu, d’actualités et d’informations sur www.techniques-ingenieur.fr LES FOCUS TECHNIQUES DE L’INGÉNIEUR L'impression 3D est souvent présentée comme un moyen écologique permettant de mettre fin à la production de masse. La baisse de la production de déchets, la diminution de la consommation d'énergie et la fin de l'obsolescence programmée seraient ses principaux atouts écologiques. Qu'en est-il réellement ? DÉVELOPPEMENT DURABLE ET IMPRESSION 3D L'IMPRESSION 3D EST-ELLE ÉCOLOGIQUE ? L'IMPRESSION 3D EST-ELLE ÉCOLOGIQUE ? 5 Aéronautique, automobile, médical, alimentaire... Aucun secteur n'est épargné par le développement de l'impression 3D. Celle-ci convient à différentes applications, que cela soit pour la production de prototypes ou de pièces finies. La fabrication additive s'invite dans l'industrie aéronautique et spatiale pour produire en série des pièces de haute tech- nologie plus légères. Par exemple, Airbus a déjà installé un support en titane imprimé en 3D sur une production de série A350 XWB. L'entreprise développe actuellement Cimon, un système d'assistance aux astronautes, dont la structure métallique et plastique est entièrement imprimée en 3D. Du côté de l'automobile, les constructeurs misent sur l'impression 3D métal pour les moteurs de demain. C'est par exemple le pari de Renault Trucks. Si l'impression 3D reste principalement cantonnée à l'impression de quelques pièces, le fabricant italien X Electrical Vehicle vient d'an- noncer la commercialisation d'une voiture dont la structure serait entièrement imprimée en 3D dès avril 2019. Les fabri- cants de pneus Michelin et Goodyear ne sont pas en reste. Ils ont présenté un modèle de pneu sans air et recyclable, imprimé en 3D à partir de matériaux recyclés. Lorsque la bande de roulement sera abîmée, elle n'aura plus besoin d'être intégralement remplacée. Il suffira d'imprimer une couche de gomme supplémentaire. L’impression 3D au service du BTP Le secteur du bâtiment voit l'apparition de l'impression 3D de béton alvéolaire. Ces bétons sèchent très vite pour pou- voir utiliser cette technique de couches successives. Selon un rapport publié en 2016 par Markets & Markets , l'im- pression 3D en béton permettrait de réduire de 30 à 60 % les déchets de construction et de raccourcir les délais de production de 50 à 70 %. En France, la première maison imprimée de Batiprint 3D vient d'être inaugurée à Nantes. Comme le rapporte Lejournaldesentreprises, l'entreprise nantaise espère réaliser 1.000 logements d'ici 5 ans en France, en Chine et à l'île Maurice. La fabrication additive ne s’arrête pas aux bâtiments. Un pont en béton a été installé aux Pays-Bas, un autre en Espagne. La Chine a également installé des ponts impri- més en plastique. Enfin, aux Pays-Bas, The New Raw et Aectual transforment des déchets plastiques en bancs publics imprimés en 3D qui sont installés à Amsterdam, dans le cadre du projet Print Your City ! . L'impression 3D au service du médical L'impression 3D est particulièrement plébiscitée dans le médical. En effet, elle permet la fabrication de prothèse sur-mesure et peut-être bientôt l'impression d'organes et de peau grâce à la bio-impression. e-Nable est notamment une communauté de bénévoles qui imprime des « mains de super-héros » qui facilite la vie des enfants qui en ont besoin. La bio-impression fabrique des structures cellulaires en déposant couche par couche des bio-matériaux. En France, l’entreprise Poietis s’est spécialisée dans ce domaine. En janvier, elle a annoncé la première commercialisation d’un tissu produit par bio-impression. Ce modèle permettra notamment l’évaluation des ingrédients et des produits finis cosmétiques et renforcera l'ensemble des méthodes alter- natives à l'expérimentation animale. L'impression 3D au service de l'alimentaire L’impression 3D se développe même dans le secteur ali- mentaire. Elle permet d'imprimer des matériaux comes- tibles comme du chocolat ou des pâtes. La technologie permettrait ainsi de créer des menus personnalisés, bon nutritionnellement et adaptés aux intolérances et allergies L'IMPRESSION 3D S'INVITE DANS TOUS LES SECTEURS Plus de contenu, d’actualités et d’informations sur www.techniques-ingenieur.fr LES FOCUS TECHNIQUES DE L’INGÉNIEUR de chacun. Bientôt, de nouveaux aliments imprimés à par- tir de poudre d'insectes ou d'algues seront inscrits à votre menu ! Par Matthieu Combe, journaliste scientifique 28/03/2018 L'IMPRESSION 3D EST-ELLE ÉCOLOGIQUE ? 7 L'impression 3D se développe et consomme de plus en plus de plastique. Des start-up se développent donc pour produire des filaments à base de déchets plastiques recyclés. Parmi elles, Armor 3D est une start-up française qui mise sur des filaments recyclés et recyclables. Entretien avec Pierre-Antoine Pluvinage, directeur de son développement. Techniques de l'ingénieur : Armor 3D est une jeune start-up du groupe Armor. Quelle est sa spécificité ? Pierre-Antoine Pluvinage : Le groupe Armor a été créé en 1922 et est spécialisé dans la formulation des encres. Armor 3D est une start-up créée en 2016. La naissance de cette activité s'appuie sur le principe de collecter les car- touches vides de nos clients et de les recycler sous forme de matières premières secondaires. Dans cet esprit, nous avons mis en place un procédé de démantèlement de ces cartouches afin de créer des filaments pour l'impression 3D. Notre gamme de filaments issus de la réutilisation de déchets plastiques s'appelle OWA. Nous avons aussi mis en place une offre de collecte des déchets de nos clients en vue de leur recyclage. Nous récupérons les objets imprimés en 3D, mais aussi les filaments et les bobines vides. Ce service est offert à tous les clients de nos consommables OWA et rencontre un véritable succès puisque 80% des impressions 3D de nos clients servent à faire du prototy- page. Au départ, nous récupérions le polystyrène noir des coques de cartouches. Nous sommes ensuite allés voir des fabri- cants de pots de yaourts pour récupérer leur polystyrène blanc, apte au contact alimentaire. Ensuite, nous sommes allés voir les recycleurs de chaussures de ski pour récu- pérer du TPU ; puis, du PLA recyclé. Utiliser de la matière recyclée pour fabriquer du filament est un procédé com- plexe, mais comparativement à d'autres matériaux de même qualité, notre offre n'est pas forcément plus chère. En France, nous sommes le plus gros acteur sur ce seg- ment. La part des plastiques recyclés dans les filaments du marché n'est pas supérieure à un pour-cent. Il y a tout à faire ! Sur l'ensemble des plastiques utilisés dans le monde, les filaments représentent encore un faible mar- ché, mais il augmente de 30% en moyenne par an. Il faut donc bien prendre en compte cette problématique. E.T.I : N'est-il pas difficile de recycler un objet 3D ? P-A.P : Comme je l'ai précisé, 80% des impressions 3D servent à faire du prototypage. Et dans 90 % des cas, les prototypes ne présentent qu'une seule couleur. Les trois couleurs les plus utilisées sont le blanc, le noir et le gris. Nous avons très peu d'impressions multi-matières et multi- couleurs, ce qui simplifie le recyclage. En revanche, nous savons que cela va se complexifier avec les nouveaux matériaux qui arrivent sur le marché. Il faudra donc mettre en place de nouveaux équipements automati- sés pour séparer ou recycler ces matières. En avril, nous commençons pour cela un programme avec l'ADEME, dans le cadre de l'appel à projets Orplast 2. Son but est de réfléchir à mieux collecter et séparer les déchets plastiques en vue d'en faire des filaments de qualité. E.T.I : Pour lutter contre l'obsolescence programmée, vous avez développé l'enceinte OWA. En quoi consiste- t-elle ? P-A.P : L'enceinte OWA est un projet collaboratif qui a récolté plus de 77.000 € sur Kickstarter en début d'année. Nous avons travaillé avec des designers, des électroni- ciens et des acousticiens pour développer une enceinte blootooth personnalisable. Sa cloche extérieure est impri- mée en 3D et toutes ses parties en plastique sont recyclées et recyclables. Cette enceinte est facilement démontable L'ÉCO-CONCEPTION AU SERVICE DE L'IMPRESSION 3D Plus de contenu, d’actualités et d’informations sur www.techniques-ingenieur.fr LES FOCUS TECHNIQUES DE L’INGÉNIEUR et réparable pour aller à l’encontre de l’obsolescence pro- grammée. La partie extérieure sera la seule personnalisée et imprimée en 3D. Nous allons désormais industrialiser et distribuer cette enceinte à destination des entreprises, des chambres d'hôtels et des salles de réunion. Nous démarrons actuellement un nouveau projet interne sur l'impression 3D et utilisant des films photovoltaïques organiques, une technologie phare uploads/Ingenierie_Lourd/ livre-blanc-limpression-3d-ecologique-pdf.pdf

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